蓄能深度调峰技术在高寒地区的应用

刘翔太

【摘 要】随着国民经济的不断发展，电源结构日益多元化，特别是在风电并入电网后使得电网峰谷差越来越大，风电大面积脱网等原因导致的电网的深度调峰，特别是大型机组也参与到了调峰任务中，而小的热电厂也不能幸免，在调峰过程中如何即保证供热质量，又能对公司的经济效益产生好的影响，值得深思。

【关键词】蓄能技术 深度调峰 高寒地区

当前，电力行业形式异常严峻，飞速发展的电源点和多元化的电力产业结构和低迷的用电量形成了很大的矛盾，再加上国家对电厂特别是火电企业的环保监管日益严格， “厂网分开，竞价上网，公平调度”的方针正在发挥作用，随着电力商品买方市场的形成和发展，各集团公司电厂之间的竞争日益突出，高寒地区还肩负着深度调峰期间供热的重任，锅炉带50%负荷深度调峰，可以降低成本，提高竞争力，但是我们在深度调峰时，如何保证燃烧的稳定、经济性，如何利用调峰来提高盈利能力，值得深思。

1 深度调峰对锅炉燃烧的影响

深度调峰时，锅炉带额定负荷的50-60﹪，因机组负荷低、投入粉层少，炉膛燃烧不稳定，极易受煤质等因素的影响导致灭火，具体原因分析如下：

（1）在低负荷时加减煤量和风量操作幅度过大，风煤比失衡使得炉内送入大量热风，降低了炉膛温度，是燃烧条件恶化；误停给煤机、磨煤机，导致制粉系统内的煤量骤减，燃烧恶化或因给煤机上下闸板误关，或因煤内水分过多，煤吸附在落煤管导致给煤机断煤。

（2）燃油系统故障，负荷低于额定负荷的50%，应投入燃油系统运行，如此时因等燃油泵故障、燃油管路调压阀故障、油枪雾化不良无法进入等原因导致部分角油枪跳闸，直接威胁炉膛的安全稳燃。

（3）一二次风配比不合理。油层风、周界风、启转二次风、底部托起风、顶部燃尽风等风门开度不当，炉膛与风箱差压过低，在煤质不好的情况下都可导致炉膛灭火。

（4）一次风速偏高，且各燃烧器出口 一次风速相差较大。保持适当的一，二风速和风率是建立正常的炉内空气动力场和稳定燃烧的必要条件。若一次风速过高，则通过单位截面积上的气流量将过大，达到气粉混合物的着火温度所需要的吸热量就要多，因此达到着火所需的时间就延长，着火稳定性相应降低。另外，各炉的一次风速大都在35m/s以上，明显偏高，且从火咀出口处观察，发现着火距离都在200毫米以上，着火距离偏大，这是造成灭火和燃烧不稳定的一个重要因素。

2 深度调峰燃烧不稳的应对措施

（1）正常运行时，机组应保持CCS（协调）方式运行，应将磨煤机风量、风温、给煤量、总风量、氧量、炉膛负压、一次风压控制全部投入“自动”，接受CCS（协调）指令进行自动调节。

（2）通过火焰电视、就地看火孔，调整炉内燃烧稳定，煤粉着火距离适当，燃烧正常时火焰呈金黄色，不偏斜，不冲刷水冷壁，有良好的充满程度，燃烧器区域无结焦。

（3）调整好送、引风量，保持炉膛压力在-50～-100Pa。

（4）送、引、一次风机运行时，其动叶/静叶、电流、出力应基本一致，同时调节。

（5）为提高燃烧的经济性，要定期对煤粉细度、飞灰、大渣进行取样分析，根据分析结果及时调整燃烧和煤粉细度，调节氧量在正常以及辅助风、周界风和燃烬风的比例关系。

（6）及时掌握入炉煤品质，根据燃料特性及时调整燃烧。煤质偏离设计煤种或阴雨天来煤较湿时，做好事故预想；当发现由于各种原因造成燃烧不稳时，应及时投入油枪或A磨等离子装置稳定燃烧，并查明原因，消除燃烧不稳定因素。

（7）根据机组负荷情况，保持合适的制粉系统运行台数，负荷降低时，应及时停运制粉系统，如给煤机断煤短时间处理不好时，应根据机组负荷情况，及时停运断煤的制粉系统，视情况增加其他给煤机的煤量，注意防止运行磨煤机过载，必要时启动备用磨煤机，以保持负荷稳定。适当调整一次风量，保证磨煤机出口一次风速。

（8）运行的磨煤机平均出力超过36t/h时应增加一台磨煤机。运行的磨煤机平均出力低于20t/h时，应停止一台磨煤机运行。

（9）制粉系统启动和停止时，防止磨煤机振动或堵磨现象的发生，增减给煤量要缓慢进行，避免启动、停止制粉系统煤量波动过大导致主汽压力波动过大，甚至引起燃烧不稳定或锅炉灭火现象。

（10）正常运行时加强炉内燃烧的监视，注意对火检强度和火焰电视的观察分析，当运行燃烧器火检闪烁、火焰发暗、负压和氧量大幅摆动时，要立即投入油枪稳燃，并查找原因进行处理。

（11）锅炉进行炉膛吹灰时，应注意监视炉内燃烧工况，当发现影响燃烧稳定时，应立即停止吹灰，低负荷时禁止进行吹灰。

（12）正常运行中加强对受热面金属温度的监视，蒸汽温度或一、二级减温水两侧流量及各处受热面金属温度偏差大要及时查找原因进行处理。

（13）经常观察火检（信号）运行情况，尤其是启停制粉系统和低负荷期间，保证火检（信号）正常，如发现火检（信号）故障立即采取适当措施并通知检修处理。

（14）如燃烧器和受热面出现结焦、积灰、堵灰现象，要及时采取有效措施，如更换煤种、切换磨煤机、吹灰等措施，当结焦、积灰严重时应适当降低锅炉负荷。

（15）运行中要注意监视炉膛负压、送风量、磨煤机等自动调节系统是否正常，发现异常情况应切为手动调整，并联系热控人员处理。

（16）磨煤机停运时，必须对磨煤机进行彻底的吹扫，并将磨煤机石子煤石子煤仓箱内存煤清理干净。

3 深度调峰分析

3.1 考核单台光轴机组运行

本效益依据光轴的投运情况进行分析，供热初末期，由于供热负荷需求较低，光轴机组不能投运，因此在现有政策基础之上，無法享受调峰政策补贴。因此，本文将结合外界供热需求，考虑光轴机组投运情况和机组调峰时间，最终计算机组在现有调峰政策下的收益。

下面将对2017年至2018年不同的供热面积情况下，结合现有的调峰政策进行政策补贴预测分析，如表1、表2所示。仅考虑光轴机组的深度调峰情况。

3.2 机组调峰深度分析

打孔抽汽机组在进汽量为420t/h以下时，汽机已经不能再进行抽汽。也就是机组在420t/h进汽以下时，机组为纯凝工况运行。机组的最小进汽量为345t/h，与电厂沟通，其运行的最低电负荷为120MW，在机组最低负荷工况下，还要满足机组供热的需要，这正是蓄能深度调峰技术的有效运用，当然要完全完成这样的任务，我们还需要在热网供汽侧想办法，进行汽轮机低压缸光轴改造技术或汽轮机中低压缸联通管打孔抽汽都是可行的手段。

4 结语

本文主要以高寒地区深度调峰面临的安全问题为思考，分析高寒地区热网的运行现状，同时对深度调峰产生的经济收益进行了对比分析，阐明了深度调峰技术在高寒地区的应用，同时在文章的结尾对蓄能技术和汽轮机低压缸光轴改造技术结合进行了引申，希望能对高寒地区小机组有所帮助。